Obwohl wir tagtäglich in Mobilfunknetze eingewählt sind, dürften sich die meisten Endverbraucher kaum Gedanken darüber machen, was die dafür benötigten Sendemasten außer Telefonaten und Datenverkehr noch leisten könnten. Der schwedische Netzwerkausrüster Ericsson will dieses Potenzial anzapfen und hat ein System vorgestellt, das 5G-Infrastruktur zur Erkennung und Verfolgung von Drohnen einsetzt.
Einst waren Drohnen in der öffentlichen Wahrnehmung vor allem willkommene Helfer für Foto- und Videografen, die mit ihnen spektakuläre Luftaufnahmen aus bis dahin unmöglichen Perspektiven umsetzen konnten.
Diese unschuldig anmutende Phase ist längst verstrichen: In zahlreichen Konfliktregionen gehören unbemannte Fluggeräte zum militärischen Alltag, wo sie in der Regel zur Aufklärung eingesetzt oder aber mit Sprengsätzen bestückt werden, um sowohl einzelne Kombattanten als auch ganze Fahrzeuge auszuschalten.
Jenseits militärischer Auseinandersetzungen wächst zeitgleich das Missbrauchspotenzial: Drohnen können sensible Anlagen ausspionieren, den Betrieb kritischer Infrastruktur stören oder andere kriminelle Machenschaften erleichtern.
Vom Fotografie-Tool zur Sicherheitsfrage
Dass aus dem einstigen Spielzeug für Technikbegeisterte ein ernstzunehmender Sicherheitsfaktor geworden ist, stellt Behörden, Streitkräfte und Betreiber wichtiger Einrichtungen entsprechend vor neue Herausforderungen.
Konkreter steigen insbesondere die Anforderungen an eine möglichst lückenlose Luftraumüberwachung. Herkömmliche Radarsysteme und spezialisierte Sensoren stoßen dabei speziell bei kleinen, tief fliegenden Objekten an ihre technischen Grenzen – ganz davon abgesehen, dass sie sich kaum ohne Weiteres flächendeckend installieren lassen.
Ericsson arbeitet deshalb an einem Ansatz, der bereits vorhandene Mobilfunkinfrastruktur für zusätzliche Sicherheitsaufgaben nutzbar macht. Das Ergebnis dieser Entwicklung hat der schwedische Netzwerkausrüster am Montag mit seinem neuen ISAC-System vorgestellt.
ISAC:Mobilfunkmasten werden zu Radarsensoren
Hinter dem Kürzel verbirgt sich die Bezeichnung "Integrated Sensing and Communication" und damit die Idee, Mobilfunknetze nicht länger ausschließlich zur Datenübertragung einzusetzen, sondern ihnen zugleich eine Art Radar-Funktion zu verleihen.
Das Ericsson ISAC System nutzt zu diesem Zweck bestehende 5G-Mobilfunkstandorte, deren Funksignale von Objekten in der Umgebung reflektiert werden. Anhand dieser Reflexionen lässt sich feststellen, wo sich ein Flugkörper befindet und wie er sich bewegt – selbst dann, wenn die betreffende Drohne gar nicht mit dem Mobilfunknetz verbunden ist.
Introducing 📡 Ericsson Integrated Sensing and Communication System (ISAC), transforming mobile network infrastructure to detect and track low-flying drones across wide areas 🙌 Read the news to find out how it works: https://t.co/gp2mMqXKGK https://t.co/Uul4bUmzNU
Elementar ist dabei das Zusammenspiel mehrerer Sendemasten: Das System arbeitet multistatisch, verteilt also das Aussenden und Empfangen der Sensorsignale auf geografisch voneinander getrennte Standorte.
Dadurch können Objekte aus verschiedenen Blickwinkeln erfasst und ihre Bewegungen kontinuierlich nachverfolgt werden. Edge Computing, KI und spezielle Signalverarbeitung helfen dabei, die gewonnenen Daten auszuwerten, Objekte zu klassifizieren und ihre Position möglichst präzise zu bestimmen.
Mikrodrohnen über mehrere Kilometer im Blick
Bei Validierungstests konnte Ericsson nach eigenen Angaben bereits Mikrodrohnen über Entfernungen von mehreren Kilometern erkennen und mittels dreidimensionaler Ortung verfolgen. Die Technologie soll bestehende Radar- und Sensorsysteme dabei nicht ersetzen, sondern deren Reichweite und Abdeckung ergänzen.
"Das ISAC-System von Ericsson zeigt, dass die Sensorik über Mobilfunknetze die Erwartungen vieler bei Weitem übertreffen kann", zeigt sich Joe Madden, Principal Analyst bei Mobile Experts, beeindruckt.
"Komplexe Funkreflexionen werden so in ein bemerkenswert präzises Tracking von tief fliegenden, unkooperativen Objekten übersetzt. Da Ericsson auf ein umfangreiches Netz an bestehenden Standorten aufbauen kann, hat das Unternehmen das Potenzial, eine großflächige Drohnenerkennung schneller und kostengünstiger bereitzustellen als durch den Aufbau einer völlig neuen, eigens dafür vorgesehenen Sensorinfrastruktur."
Das Batman-Déjà-vu
Fans von Comicverfilmungen erleben bei der Beschreibung des ISAC-Systems womöglich ein Déjà-vu – schließlich greift Batman in Christopher Nolans "The Dark Knight" auf eine Technologie zurück, die eine verblüffende gedankliche Nähe zu Ericssons aktuellem Vorstoß aufweist: Um den Joker aufzuspüren, verwandelt der Dunkle Ritter kurzerhand sämtliche Mobiltelefone in Gotham City in ein gigantisches Überwachungssystem.
Mit der unfreiwilligen Hilfe seines Technikexperten Lucius Fox entwickelt er dafür eine Art Sonar, das die Schallreflexionen der Geräte nutzt, um die Umgebung dreidimensional abzubilden und einzelne Personen lokalisieren zu können.
Hinsichtlich der technischen Umsetzung bestehen also klare Unterschiede: Während Batman mit Schallwellen operiert, setzt der schwedische Netzwerkausrüster auf die Reflexion elektromagnetischer Funkwellen an Objekten. Zudem geht es in der Realität nicht um das Aufspüren von Menschen, sondern wie beschrieben darum, kleine und schwer erkennbare Fluggeräte zu verfolgen.
Die Grundideen gleichen sich dennoch frappierend: Eine bereits vorhandene Kommunikationsinfrastruktur erhält eine zusätzliche Funktion und wird zum Sinnesorgan ihrer Umgebung. Was 2008 noch als futuristische Technik aus Batmans Trickkiste inszeniert wurde, bekommt damit gewissermaßen ein reales Gegenstück.
Pilotprojekte starten nächstes Jahr
Bis die neue Technologie regulär zum Einsatz kommt, wird allerdings noch etwas Zeit vergehen. Für nächstes Jahr plant Ericsson zunächst kleinere kommerzielle Pilotprojekte mit ausgewählten Kunden, wobei die Erprobung der Sensorik – also das Erkennen und Verfolgen von Objekten – im Fokus stehen soll.
Ab 2028 sind breiter angelegte Einsätze angedacht; die Integration zusätzlicher Kommunikationsfunktionen ist unterdessen im Zuge der Weiterentwicklung in Richtung 6G vorgesehen.
Dass es sich schon jetzt um mehr als rein theoretische Überlegungen handelt, zeigen mehrere bereits erfolgte Testläufe. Mit Partnern wie dem US-Netzbetreiber AT&T demonstrierte Ericsson in Arlington, Texas so zum Beispiel die Echtzeiterkennung und Verfolgung mehrerer Drohnen.
Eindruck von der Benutzeroberfläche anhand des AT&T-Tests (Bild: Ericsson)
"Die Integration von Integrated Sensing and Communication (ISAC) in bestehende 5G-Infrastrukturen kann Telemetrie und Daten in Situationen liefern, in denen es nicht möglich oder gewünscht ist, vorab Sensoren oder Kameras zu installieren. Der Einsatz dieser Technologie in einem komplexen Umfeld wie einem Stadion ist ein wichtiges Beispiel dafür, wie intelligente Netze für mehr Sicherheit sorgen können - und das allein mit der bereits vorhandenen Infrastruktur", kommentiert Shawn Hakl, SVP & Head of Product bei AT&T Business.
Als mögliche Anwendungsfelder nennt Ericsson neben Verteidigung und öffentlicher Sicherheit insbesondere den Schutz kritischer Infrastruktur wie Häfen und Kraftwerke. Auch Verkehrswege, Industrieanlagen und künftig stärker frequentierte Drohnenkorridore sollen langfristig von der zusätzlichen Überwachungsebene profitieren.
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